[发明专利]抗微生物材料

说明书

本发明涉及一种包括基底和金属组分的抗微生物材料，其中金属组分包括化学键合的铜和锌。本发明也涉及制造本文所述的抗微生物材料的方法。

技术领域

本发明涉及被掺入或涂覆在基底材料(例如聚合物)中的包含铜和锌的抗微生物材料。可以将这些材料掺入于许多不同的产品中，包括伤口敷料、卫生产品和清洁产品。本发明还涉及制备所述抗微生物材料的方法。

背景技术

某些金属的抗微生物特性在相当长的一段时间内是已知的。这种独特的性质已经为包括农业和医疗保健在内的各个行业所投资，以试图控制感染和污染。

医疗保健环境中常用的一种金属是银。银的抗微生物作用取决于生物活性银离子，从而导致对病原体的细胞膜内的关键的酶系统产生不可逆的破坏，而使细胞死亡。银用作微生物试剂的最有效的条件是那些具有较高温度和过度潮湿的条件。这些条件有助于释放银离子所需的离子交换反应。但是，这些特殊的条件很少在日常医疗机构中再现，因此限制了银在控制感染率方面的功效。相比之下，已表明铜在多种环境条件下具有令人印象深刻的抗微生物功效。

铜基材料可用于多种产品，包括伤口敷料、卫生防护产品、马桶座圈、衣物和鞋子。此外，铜基材料还用于许多医疗环境中，包括治疗关节炎和骨质疏松症。

众所周知，铜可以通过多种方式发挥作用；用作杀生物物质，增强微循环以及减少受伤部位的组织炎症。另外，已知铜的抗微生物性质是其固有特征，因此代表了一种用于降低感染率的成本节约且长期的解决方案。

对于在伤口敷料中使用抗微生物材料的兴趣尤其突出。伤口可以是以下六种类型之一：擦伤、切口、撕裂伤、刺伤、撕脱或截肢。一个特别的挑战是治疗例如糖尿病和压力性溃疡等慢性伤口，该伤口会导致皮肤的“屏障”功能的长期破坏，从而增加感染的可能性。

无效治疗伤口的后果是多方面的。其包括提高住院率、长期残疾、减少劳动力和增加社会经济负担。铜基材料已经显示出可以通过先前概述的机制来提高伤口愈合的速度，从而使得解决各种感染的能力增加。另外，据报道，与铜基产品相比，银基产品显示出更高水平的毒性。例如，已表明银在局部施用后会导致肾毒性。但是，这些铜基材料的形式相差很大，包括使用各种铜合金和铜盐。

铜盐因其在伤口敷料中的抗微生物性质而被使用。例如，美国专利公开2016/0220728记载了包含低水溶性无机铜盐的表面官能化颗粒或此类铜盐被注入于多孔颗粒中的表面官能化颗粒的抗微生物组合物，以及它们应用于伤口护理的组分中。

抗微生物性质也与铜锡合金有关。欧洲专利公开EP 2 476 766和美国专利公开2013/0323289均记载了包括基材层和设置在该基材层上的铜-锡合金层的抗微生物原料，其适合用作伤口敷料膜和粘合剂绷带。但是，有许多问题与这种合金有关，包括在将这种合金用于伤口敷料时的皮肤变色。

铜盐与合金在两种组分之间所包括的化学键的类型方面实质上是不同的。合金是通过金属键合制成，而铜盐是碱和酸之间离子键合的结果。

铜基材料通常包含其他成分，这与在绝缘中使用纯铜相反。纯铜是一种柔软且具有延展性的金属，这限制了其在医疗保健、农业和工业中的用途。相反，铜合金赋予了许多所期望的性质，包括增强的耐腐蚀性和提高的强度。增强的耐腐蚀性和提高的强度带来了一种更具成本节约和更持久的材料，其在农业和工程领域具有广泛的应用，但是这些性质与医疗保健方面的优势无关。铜在与不同的金属结合使用时呈现不同的性质。例如，与铜锌合金相比，铜锡合金产生的产品更脆。

本领域中需要改进的抗微生物材料，其可用于伤口敷料和卫生产品中以减小局部和全身感染的发生率并且加速愈合。

在本说明书中，对于显然是先前出版的文件的列表或讨论，不应被视为承认该文件是现有技术的一部分或是公知常识。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种包括基底和金属组分的抗微生物材料，其中金属组分包括化学键合的铜和锌。